原文地址：http://www.cnblogs.com/ylhome/archive/2009/12/02/1615172.html

三種求解方法

瞬態動力學分析可采用三種方法：完全（Full）法、縮減（Reduced）法及模態疊加法。ANSYS/Professional產品中只允許用模態疊加法。在研究如何實現這些方法之前，讓我們先探討一下各種方法的優點和缺點。

完全法

完全法采用完整的系統矩陣計算瞬態響應（沒有矩陣縮減）。它是三種方法中功能最強的，允許包括各類非線性特性（塑性、大變形、大應變等）。

注─如果并不想包括任何非線性，應當考慮使用另外兩種方法中的一種。這是因為完全法是三種方法中開銷最大的一種。

完全法的?優點?是：

·容易使用，不必關心選擇主自由度或振型。

·允許各種類型的非線性特性。

·采用完整矩陣，不涉及質量矩陣近似。

·在一次分析就能得到所有的位移和應力。

·允許施加所有類型的載荷：節點力、外加的（非零）位移（不建議采用）和單元載荷（壓力和溫度），還允許通過TABLE數組參數指定表邊界條件。

·允許在實體模型上施加的載荷。

完全法的?主要缺點?是它比其它方法開銷大。

模態疊加法

模態疊加法通過對模態分析得到的振型（特征值）乘上因子并求和來計算結構的響應。此法是ANSYS/Professional程序中唯一可用的瞬態動力學分析法。

模態疊加法的?優點?是：

·對于許多問題，它比縮減法或完全法更快開銷更小；

·只要模態分析不采用PowerDynamics方法，通過?LVSCALE?命令將模態分析中施加的單元載荷引入到瞬態分析中；

·允許考慮模態阻尼（阻尼比作為振型號的函數）。

模態疊加法的?缺點?是：

·整個瞬態分析過程中時間步長必須保持恒定，不允許采用自動時間步長；

·唯一允許的非線性是簡單的點點接觸（間隙條件）；

·不能施加強制位移（非零）位移。

縮減法

縮減法通過采用主自由度及縮減矩陣壓縮問題規模。在主自由度處的位移被計算出來后，ANSYS可將解擴展到原有的完整自由度集上。（參見“模態分析”中的“矩陣縮減”部分對縮減過程的詳細討論。）

縮減法的?優點?是：

·比完全法快且開銷小。

縮減法的?缺點?是：

·初始解只計算主自由度的位移，第二步進行擴展計算，得到完整空間上的位移、應力和力；

·不能施加單元載荷（壓力，溫度等），但允許施加加速度。

·所有載荷必須加在用戶定義的主自由度上（限制在實體模型上施加載荷）。

·整個瞬態分析過程中時間步長必須保持恒定，不允許用自動時間步長。

·唯一允許的非線性是簡單的點—點接觸（間隙條件）。

（1）完全法施加載荷

下表總結了瞬態動力分析允許施加的載荷。除慣性載荷外，其他載荷可以施加到實體模型（關鍵點、線和面）或有限元模型（節點和單元）上。<<ANSYS基本過程分析指南>>的§2.3.4施加載荷對各類載荷有詳細的介紹。在分析中，可以施加、運算或刪除載荷。關于實體模型載荷—有限元載荷之間關系的討論參見<<ANSYS基本過程分析指南>>第二章載荷。還可以利用一維表（TABLE類型數組）來施加隨時間變化的邊界條件，詳情參見§2.3.4.2.1使用TABLE類型數組參數施加載荷。

瞬態動力學分析中可用的載荷

載荷類型	范疇	更多信息參見：
Displacement： UX,UYUZ ROTX,ROTY,ROTZ	約束	ANSYS基本分析指南中“DOF約束”
Force,Moment： FX,FY,FZ MX,MY,MZ	力	ANSYS基本分析指南中“力（集中載荷）”
Pressure：PRES	面載荷	ANSYS基本分析指南中“表面載荷”
Temperature：TEMP Fluence：FLUE	體載荷	ANSYS基本分析指南中“體載荷”
Gravity,Spinning等	慣性載荷	ANSYS基本分析指南中“慣性載荷”

完全法瞬態分析的典型命令流

下面給出的是可以概括用完全法進行瞬態動力學分析的過程的輸入命令流：

!Build　the　Model

/FILNAM,...!　Jobname

/TITLE,...!　Title

/PREP7!　Enter　PREP7

---

---!　Generate　model

---

FINISH

!Apply　Loads　and　Obtain　the　Solution

/SOLU!　Enter　SOLUTION

ANTYPE,TRANS!　Transient　analysis

TRNOPT,FULL!　Full　method

D,...!　Constraints

F,...!　Loads

SF,...

ALPHAD,...!　Mass　damping

BETAD,...!　Stiffness　damping

KBC,...!　Ramped　or　stepped　loads

TIME,...!　Time　at　end　of　load　step

AUTOTS,ON!　Auto　time　stepping

DELTIM,...!　Time　step　size

OUTRES,...!　Results　file　data　options

LSWRITE!　Write　first　load　step

---

---!　Loads,　time,　etc.　for　2nd　load　step

---

LSWRITE!　Write　2nd　load　step

SAVE

LSSOLVE,1,2!　Initiate　multiple　load　step　solution

FINISH

!

!Review　the　Results

/POST26

SOLU,...!　Store　solution　summary　data

NSOL,...!　Store　nodal　result　as　a　variable

ESOL,,,,!　Store　element　result　as　a　variable

RFORCE,...!　Store　reaction　as　a　variable

PLVAR,...!　Plot　variables

PRVAR,...!　List　variables

FINISH

/POST1

SET,...!　Read　desired　set　of　results　into　database

PLDISP,...!　Deformed　shape

PRRSOL,...!　Reaction　loads

PLNSOL,...!　Contour　plot　of　nodal　results

PRERR!　Global　percent　error　(a　measure　of　mesh　adequacy)

---

---!　Other　postprocessing　as　desired

---

FINISH

（2）模態疊加法施加載荷

“模態分析”中已經介紹過模態分析的方法，這里必須注意下面幾點：

·模態提取法應為子空間法，分塊Lanczos法（缺省）、縮減法、子空間法、PowerDynamics法或QR法（非對稱法或阻尼法不能用于模態疊加法）。另外，PowerDynamics法無法創建載荷矢量；

·務必提取出可能對動力學響應有貢獻的所有模態；

·如果采用縮減法提取模態，則一定要在那些定義了力和間隙條件的節點處指定主自由度；

·如果使用QR法提取模態，必須在前處理或模態分析過程中指定所需阻尼（在模態疊加法瞬態動力分析中指定的阻尼將被忽略）。此時，可以指定?ALPHAD?、?BETAD?、?MP?、DAMP或單元阻尼；不能指定?DMPRAT?和?MDAMP?；

·如果有位移約束，指定之。如果約束是在模態疊加法的瞬態分析求解過程中指定的而不是在模態分析求解中指定，這些約束將被忽略；

·如果在瞬態動力學分析中需要單元載荷（壓力、溫度、加速度等等），則必須在模態分析中施加它們。這些載荷在模態分析中將被忽略，但程序會計算出一個載荷向量并將其寫入振型文件（Jobname.MODE），然后可以在瞬態分析中用這個載荷向量；

·模態疊加法不要求擴展模態。（但如果要觀察振型，則必須擴展振型。）；

·在模態分析與瞬態分析之間不能改變模型數據（例如節點旋轉）。

因此在模態疊加法中不能施加壓力，否則最后結果全部為0

模態疊加法瞬態分析的典型命令流

下面是典型的用模態疊加法進行瞬態動力學分析的輸入命令流：

!Build　the　Model

/FILNAM,...!　Jobname

/TITLE,...!　Title

/PREP7!　Enter　PREP7

---

---!　Generate　model

---

FINISH

!Obtain　the　Modal　Solution

/SOLU!　Enter　SOLUTION

ANTYPE,MODAL!　Modal　analysis

MODOPT,REDU!　Reduced　method

M,...!　Master　DOF

TOTAL,...

D,...!　Constraints

SF,...!　Element　loads

ACEL,...

SAVE

SOLVE

FINISH

!Obtain　the　Mode　Superposition　Transient　Solution

/SOLU!　Re-enter　SOLUTION

ANTYPE,TRANS!　Transient　analysis

TRNOPT,MSUP,...!　Mode　superposition　method

LVSCALE,...!　Scale　factor　for　element　loads

F,...!　Nodal　Loads

MDAMP,...!　Modal　damping　ratios

DELTIM,...!　Integration　time　step　sizes

LSWRITE!　Write　first　load　step　(Remember:　the　first　load　step

---!　is　solved　statically　at　time=0.)

---

---!　Loads,　etc.　for　2nd　load　step

TIME,...!　Time　at　end　of　second　load　step

KBC,...!　Ramped　or　stepped　loads

OUTRES,...!　Results-file　data　controls

---

LSWRITE!　Write　2nd　load　step　(first　transient　load　step)

SAVE

LSSOLVE!　Initiate　multiple　load　step　solution

FINISH

!Review　results　of　the　mode　superposition　solution

/POST26!　Enter　POST26

FILE,,RDSP!　Results　file　is　Jobname.RDSP

SOLU,...!　Store　solution　summary　data

NSOL,...!　Store　nodal　result　as　a　variable

PLVAR,...!　Plot　variables

PRVAR,...!　List　variables

FINISH

!Expand　the　Solution

/SOLU!　Re-enter　SOLUTION

EXPASS,ON!　Expansion　pass

NUMEXP,...!　No.　of　solutions　to　expand;　time　range

OUTRES,...!　Results-file　data　controls

SOLVE

FINISH

!Review　the　Results　of　the　Expanded　Solution

/POST1

SET,...!　Read　desired　set　of　results　into　database

PLDISP,...!　Deformed　shape

PRRSOL,...!　Reaction　loads

PLNSOL,...!　Contour　plot　of　nodal　results

PRERR!　Global　percent　error　(a　measure　of　mesh　adequacy)

---

---!　Other　postprocessing　as　desired

---

FINISH

轉載于:https://www.cnblogs.com/dyl-HelloWorld/p/5984459.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【转载】ANSYS动力学分析-瞬态分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。